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高山脳浮腫（HACE）は、高地への移動に伴う生理的影響により脳に体液が溜まり、腫れる病態です。一般的に急性高山病の患者にみられ、見当識障害、倦怠感、吐き気などの症状を伴います。高地への上昇中に体が順応できない場合に発生します。
これは血管性浮腫（血液脳関門を介した体液の浸潤）であると考えられますが、細胞毒性浮腫（細胞内への体液貯留）も関与している可能性があります。この症状が現れた場合は、直ちに低地へ移動しなければ昏睡状態に陥り、死に至ることもあります。患者には通常、酸素吸入とデキサメタゾンが投与されます。
高地脳浮腫（HACE）は、ゆっくりと高度を上げ、体が順応する時間を十分に確保することで予防できます。アセタゾラミドもこの症状の予防に役立ちます。治療を受けない患者は通常48時間以内に死亡します。治療を受けた患者は完全に回復するまでに数週間かかる場合があります。これはまれな症状で、4,000メートル（13,000フィート）まで上昇した人の1％未満に発生します。1913年に初めて記述されましたが、1990年代にMRI検査が行われるまで、この症状の原因についてはほとんど知られていませんでした。
HACEの初期症状は、一般的に中等度から重度の急性高山病（AMS）の症状と一致します。[ 2 ] HACEの初期症状には、一般的に錯乱、意識喪失、[ 3 ]発熱、運動失調、[ 4 ]光過敏、頻脈、[ 5 ]倦怠感、精神状態の変化が含まれます。[ 2 ]罹患者は、生存に必要かどうかに関わらず、一般的に身体活動を中止しようとします。激しい頭痛が起こり、座ることさえできなくなります。[ 5 ] HACE患者の59%に網膜静脈拡張が見られます。[ 6 ]まれな症状には、深部腱反射亢進、網膜出血、視力低下、足底反射亢進、眼球麻痺などがあります。[ 5 ]まれなケースでは、脳神経麻痺が起こります。[ 7 ]
1996年にベストセラーとなったノンフィクション『イン・トゥ・シン・エア：エベレスト遭難事故の個人的記録』の中で、ジョン・クラカワーは、スコット・フィッシャーのチームの一員で44歳の歯科医であるデール・クルーズがHACEに受けた影響について次のように述べている。 「クルーズは、服を着ることさえ信じられないほど苦労していた。クライミングハーネスを裏返しに着て、ウィンドスーツの前立てに通し、バックルを留めなかった。幸いにも、フィッシャーとニール・ベイドルマンは、クルーズが下山を始める前にそのミスに気づいた。「もし彼がそのようにロープを使って懸垂下降しようとしていたら」とベイドルマンは言う。「彼はすぐにハーネスから外れて、ローツェの斜面の底に落ちていただろう」。「まるでひどく酔っていたようだった」とクルーズは回想する。 「つまずかずに歩くこともできず、思考力も発話能力も完全に失ってしまった。本当に奇妙な感覚だった。頭の中には何か言葉があるのに、それを口に出すことさえできない。だからスコットとニールが僕に服を着せ、ハーネスが正しく装着されているか確認してくれて、それからスコットが固定ロープを使って僕を降ろしてくれたんだ。」クルーゼはベースキャンプに到着した時、「テントから食堂テントまでつまずかずに歩けるようになるまで、さらに3、4日かかった」と語っている。
HACE患者は白血球数が増加しますが、それ以外の血球数と生化学検査は正常です。腰椎穿刺を行うと、脳脊髄液と細胞数は正常ですが、圧力が上昇していることがわかります。 [ 8 ]ある研究では、HACE患者のCTスキャンで脳室の圧迫と小脳の低密度が示されました。[8] HACEの死亡例で行われた剖検はごくわずかです。[9] それらの剖検では、脳回腫脹、白質の海綿状化、および脳溝の圧迫が示されました。個人によって多少のばらつきがあり、結果はHACEによる死亡の典型例ではない可能性があります。[ 9 ]
高地へ旅行するほとんどの人は順応します。順応により脳酸素レベルが適切に維持されるため、HACEの発症は防げます。[ 10 ] HACEの主な原因は低酸素症（酸素欠乏）です。[ 11 ]これは、体が低酸素環境にさらされた後、順応する前に発生します。通常の酸素環境からの変化率と新しい環境の酸素の少なさは、HACEを発症する可能性を予測するために使用できます。[ 12 ]低酸素での長時間の運動は、血流中の二酸化炭素の低下である重度の低炭酸ガス血症も引き起こし、 [ 13 ]これはHACEに関与している可能性があります。[ 14 ]これらの要因により脳が体液で腫れ、重度の障害を引き起こします。[ 15 ]腫れが治療されない場合、脳ヘルニアにより死に至ります。[ 4 ]
脳の腫れは、体液が血液脳関門を通過する血管性浮腫の結果である可能性が高い。[ 16 ]このプロセスは、MRI 研究で観察されている。低酸素症は細胞外液を増加させ、それが脳の血管性内皮を通過する。漏出は圧力の増加によって引き起こされる場合もあれば、内皮を漏出に対して脆弱にする炎症によって引き起こされる場合もある。 [ 9 ] MRI 研究では、HACE 患者の脳梁に微小出血が見つかり、 [ 16 ]低酸素症は微小血管透過性も引き起こす可能性がある。[ 9 ]血管内皮増殖因子がHACE の根底にある血管透過性を引き起こす可能性があるという仮説が立てられている。 [ 17 ] HACE 患者の MRI スキャンでは、灰白質は変化していないが、脳梁の T2 が増加していることが示された。これは、脳血管によって血液脳関門が破られ、白質の代謝が妨げられていることを示している。[ 18 ]別の研究では、HACE患者の回復後数か月経った脳を調べたところ、脳梁にヘモジデリン沈着が見られ、血管透過性の証拠であることが示された。[ 8 ]
血管性浮腫が HACE に大きく関与しているという強い証拠がある一方で、細胞毒性浮腫、つまり細胞内の体液貯留も関与している可能性がある。[ 13 ] [ 18 ]細胞毒性浮腫は、低酸素症によって生じる細胞イオンポンプの機能不全によって引き起こされる可能性がある。その後、細胞内ナトリウムと浸透圧が増加し、水が流入して細胞が膨張する。[ 9 ] [ 19 ] ATPase ポンプの機能不全の後、フリーラジカルが形成され、浮腫を複雑化させる損傷を引き起こす。[ 13 ]細胞毒性浮腫に反する証拠としては、それを引き起こすのに必要な高レベルの低酸素症(血流酸素濃度が低い) が挙げられる。[ 20 ]
なぜ一部の人が他の人よりもHACEにかかりやすいのかは不明です。脳の大きさのばらつきが関係しているという説もありますが、浮腫による脳容積の増加が頭蓋冠の圧迫を引き起こす可能性は低いと考えられます。[ 17 ]大きな脳溝の存在は、脳がぴったりと収まっていることがこの状態に影響を与えている可能性を示唆しています。[ 21 ]頭蓋内圧の上昇は、一般的にHACEの後期症状であるとされています。[ 22 ] [ 23 ]中心静脈圧の上昇も、この状態の進行後期に発生する可能性があります。[ 17 ]
ある研究では、脳血流の正常な自己相関はHACEを引き起こさないことが実証されました。[ 19 ]交感神経系がHACEの発症を決定する上でどのような役割を果たしているかは不明ですが、影響がある可能性があります。[ 24 ]
HACEの原因に関する別の理論は、低酸素症が一酸化窒素合成酵素を誘導する可能性があるというものである。[ 25 ]血管拡張は一酸化窒素とアデノシンの放出によって引き起こされる。[ 13 ]これにより血管透過性が増加し、浮腫を引き起こす可能性がある。これがサイトカインレベルの低下と組み合わさってHACEを引き起こす可能性がある。[ 25 ]
一般的に、高山肺水腫（HAPE）または急性高山病（AMS）が高地脳浮腫（HACE）に先行します。[ 3 ] AMS患者では、HACEの発症は通常、嘔吐、非ステロイド性抗炎症薬に反応しない頭痛、幻覚、昏迷によって示されます。[ 16 ] [ 20 ]しかし、状況によっては、これらの症状なしにAMSがHACEに進行することもあります。 [ 16 ] HACEは、脳卒中、中毒、精神病[ 2 ] 、糖尿病症状、髄膜炎[ 20 ]、または有毒物質の摂取[ 5 ]など、類似の症状を示す状態と区別する必要があります。高地への上昇中に病気になった場合、最初に除外すべき診断はHACEです。[ 7 ]
HACEは、登山やトレッキング中に頻繁に休息日を設けて徐々に高度を上げることで一般的に予防できます。[ 26 ] [ 20 ] 1日に1,000メートル（3,300フィート）以上登らないこと、前夜より300メートル（980フィート）以上高い場所で寝ないことが推奨されます。 [ 27 ]アセタゾラミドまたはデキサメタゾンを投与すると、HACEを発症するリスクが軽減されます。 [ 16 ]一般的にはアセタゾラミドの使用が推奨されますが、副作用や禁忌がある場合はデキサメタゾンを予防に使用できます。[ 28 ]個人によってHACEに対する感受性は異なり、[ 20 ]体力は予防にはなりません。[ 29 ]年齢と性別は、それ自体ではHACEに対する脆弱性に影響しません。[ 5 ]
HACEの患者は低地へ移送し、酸素補給を行うべきである[ 18 ]。また、死亡を防ぐためには急速な降下が必要となる場合もある[ 30 ] 。病状が進行すると患者は介助なしでは降下できなくなるため、早期発見が重要である[ 9 ] 。デキサメタゾンも投与すべきである[ 16 ]が、低地へ降下することで治癒する症状の一部は改善されない[ 9 ]。また、症状を隠蔽する可能性があり、投与中止後に症状が再発することもある[ 20 ] 。デキサメタゾンによる血管新生の阻害が、HACEの治療に有効である理由を説明できるかもしれない[ 17 ]。マウスとラットの脳が低酸素にどのように反応するかを調べた3つの研究は、この考えに一定の信憑性を与えた[ 17 ] [ 25 ] 。
酸素が利用可能な場合は、補助療法として、または下山が不可能な場合に酸素補給を使用することができます。高地の診療所や環境では酸素供給が制限されることが多いことを念頭に置き、動脈血酸素飽和度を90%以上に維持するためにFiO2を調整する必要があります。[ 31 ]
酸素療法に加えて、携帯型高圧酸素チャンバー（ガモフバッグ）は、HACEの治療における一時的な措置として使用できます。これらの装置は最大7000 フィートの高度低下をシミュレートしますが、資源を大量に消費し、装置の使用を中止すると症状が再発することがよくあります。携帯型高圧酸素チャンバーは、降下または最終的な治療への避難の代わりに使用すべきではありません。[ 31 ]
利尿薬は有効な場合もあるが、病院外ではリスクを伴う。[ 9 ]シルデナフィルとタダラフィルはHACEに有効かもしれないが、[ 32 ]その有効性を示す証拠はほとんどない。[ 33 ]テオフィリンもこの症状に有効であると考えられている。[ 33 ]
AMSは生命を脅かすものではありませんが[ 20 ] 、 HACEは治療しないと通常24時間以内に死に至ります[4]。治療しなければ、患者は昏睡状態に陥り[ 4 ]、その後死亡します[ 4 ] 。数時間以内に死亡した患者もいれば、2日間生存した患者もいます[ 5 ] 。死亡例の説明には、症状が出ているにもかかわらず登り続けた登山者に関する記述がよく見られます[ 5 ]。
回復には数日から数週間かかるが、ほとんどの人は数日で回復する。[ 9 ]症状がうまく治療された後は、登山者は再び登頂することができる。デキサメタゾンは中止すべきだが、アセタゾラミドの継続投与が推奨される。[ 30 ]ある研究では、HACE後にCTスキャンで正常値を示すまでには1週間から1ヶ月かかった。[ 8 ]
HACEは、4,000メートル（13,000フィート）から5,000メートル（16,000フィート）の間で登山やトレッキングをする人の0.5%から1%に発生します。[ 16 ]まれなケースでは、遠征隊員の最大30%がこの症状を呈したことがあります。[ 5 ]この症状は3,000メートル（9,800フィート）以下ではめったに見られませんが、[ 5 ]まれに2,500メートル（8,200フィート）という低い場所で発生したこともあります。[ 34 ]この症状は通常、 4,000メートル（13,000フィート）の高度で48時間過ごすまで発生しません。[ 16 ]
HACEは1913年にチリに駐在していた軍医によって初めて記述されましたが、注目した人はほとんどいませんでした。[ 5 ] [ 27 ]その後、航空旅行が普及したことで、ヒマラヤ山脈などの高山にアクセスできる人が増え、この症状がより一般的になりました。[ 3 ] HACEの初期の記述の1つは、インド兵の一団が約6,000メートル（20,000フィート）まで急速に登った後の1969年に発表された可能性があります。[ 35 ]彼らがHACEだったのか、急性減圧症だったのかは明確には確立されていません。[ 22 ] MRIは、高地が脳に及ぼす影響を研究するために使用されており、[ 18 ]この症状に関する最良の証拠を提供しています。[ 20 ] 1998年のHACEの登山者9人を対象としたMRI研究では、血管性浮腫が明確に示されました。[ 36 ]
HACEに関するデータは、一般的に病院から遠く離れた遠隔地で発生し[ 37 ]、一般的にまれであるため不足している[ 29 ] 。医師が発症後6日以内に患者を診察できることはまれである[ 19 ] 。HACEの動物モデルは開発されていない[ 38 ] 。いくつかの遺伝子が、この疾患の発症に果たす役割について調査されている[ 39 ]。
教育の向上とヘリコプターの能力向上により、この症状による死亡者数は減少した。[ 8 ]エベレスト下山中の死亡例の多くでHACEの症状が報告されているが、HACEが彼らが経験した唯一の問題ではない可能性がある。[ 7 ] HACEは青海チベット鉄道の作業員にも脅威を与えた。[ 27 ]